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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kopfstützensteuervorrichtung,
ein Kopfstützensteuerverfahren und eine Aktivkopfstütze,
die eine Kopfstütze bewegen, um für eine an einem
hinteren Ende stattfindende Kollision mit einem nachfolgenden Fahrzeug
bereit zu sein.
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Eine
Kopfstützenvorrichtung für ein Kraftfahrzeug,
die eine Kopfstütze aufweist, die einen Kopf eines Insassen
hält und die an einem oberen Endabschnitt einer Sitzlehne
angeordnet ist, ist beispielsweise in der Japanischen Patentanmeldung
mit der Veröffentlichungsnummer
2003-191 778 (
JP-A-2003-191 778 ) beschrieben.
Die Kopfstützenvorrichtung für ein Fahrzeug, die
in der Druckschrift
JP-A-2003-191
778 beschrieben ist, weist des Weiteren eine vordere Halteeinrichtung
auf, die dazu dient, einen Kopfhalteabschnitt der Kopfstütze
zu der Vorderseite des Fahrzeugs hin so zu bewegen, dass der Kopf
des Insassen bei einer Position gehalten wird, die näher
zu der Vorderseite des Fahrzeugs ist, und dadurch eine Rückwärtsbewegung
im Fall einer am hinteren Ende stattfindenden Kollision zu verhindern. Darüber
hinaus weist die Kopfstützenvorrichtung eine Vorwärtsneigeeinrichtung
für den Oberseitenabschnitt auf, die bewirkt, dass ein
Oberseitenabschnitt des Kopfhalteabschnittes eine längere
Entfernung als sein Unterseitenabschnitt sich bewegt, wenn der Kopfhalteabschnitt
zur Vorderseite des Fahrzeugs hin bewegt wird.
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Jedoch
ist die Richtung einer auf den Kopf des Insassen aufgebrachten Trägheitskraft
zum Zeitpunkt einer tatsächlichen am hinteren Ende stattfindenden
Kollision nicht immer die nach hinten weisende Richtung, die parallel
zu der Längsachsenrichtung des Fahrzeugs verläuft.
Dies ist der Fall, da die Richtung einer auf den Kopf des Insassen
aufgebrachten Trägheitskraft in Abhängigkeit von
der Art und Weise, mit der an dem Führungsfahrzeug (das
Fahrzeug des Insassen) an seinem hinteren Ende das nachfolgende
Fahrzeug anstößt, in Abhängigkeit von
dem Lenkwinkel des Führungsfahrzeugs (das Fahrzeug, an dessen
hinterem Ende das nachfolgende Fahrzeug anstößt),
etc. variiert. Dennoch wird eine derartige Variation der Richtung
einer auf den Kopf des Insassen aufgebrachten Trägheitskraft
nicht bei dem Aufbau der in der Druckschrift
JP-A-2003-191 778 beschriebenen
Kopfstützenvorrichtung berücksichtigt.
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Die
vorliegende Erfindung schafft eine Kopfstützensteuervorrichtung,
ein Kopfstützensteuerverfahren und eine Aktivkopfstütze,
die eine Kopfstütze in einer geeigneten Weise ausgewählt
auf der Grundlage der Richtung einer auf den Kopf des Insassen aufgebrachten
Trägheitskraft bewegen, wenn eine am hinteren Ende stattfindende
Kollision auftritt.
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Ein
erster Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine Kopfstützensteuervorrichtung. Die
Kopfstützensteuervorrichtung weist Folgendes auf: einen
Kopfstützenbewegungsmechanismus, der eine in einem Führungsfahrzeug
vorgesehene Kopfstütze in einer derartigen Weise stützt,
dass zumindest entweder eine Drehung der Kopfstütze um
eine Achse der Kopfstütze, die sich in einer Fahrzeughöhenrichtung
erstreckt, und/oder eine Bewegung der Kopfstütze in einer
Fahrzeugbreitenrichtung gestattet ist; eine Antriebseinrichtung
zum Bewirken von zumindest entweder der Drehung und/oder der Bewegung
der Kopfstütze; und eine Steuereinrichtung zum Steuern
der Antriebseinrichtung.
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Bei
dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Antriebseinrichtung
ein Aktuator sein.
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Bei
dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Kopfstützensteuervorrichtung
eine Bestimmungseinrichtung aufweisen, die bestimmt, ob eine Kollision
zwischen einem hinteren Abschnitt des Führungsfahrzeugs
und einem nahegelegenen Objekt unvermeidbar ist. Wenn die Bestimmungseinrichtung
bestimmt, dass eine Kollision an dem hinteren Abschnitt unvermeidbar
ist, kann die Steuereinrichtung die Antriebseinrichtung steuern.
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Bei
dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der hintere Abschnitt
ein beliebiger Abschnitt des Führungsfahrzeugs hinter der
Kopfstütze sein.
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Bei
dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Steuereinrichtung
die Antriebseinrichtung auf der Grundlage von zumindest entweder der
Relativgeschwindigkeit des Führungsfahrzeugs in Bezug auf
ein nahegelegenes Objekt, die Ausrichtung des Führungsfahrzeugs
in Bezug auf das nahegelegene Objekt, der Lenkwinkel des Führungsfahrzeugs
und/oder die Geschwindigkeit des Führungsfahrzeugs steuern.
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Bei
dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Steuereinrichtung
eine vorgeschriebene Zuordnung aufweisen, die als ein Parameter zumindest
entweder die Relativgeschwindigkeit des Führungsfahrzeugs
in Bezug auf das nahegelegene Objekt, die Ausrichtung des Führungsfahrzeugs
in Bezug auf das nahegelegene Objekt, den Lenkwinkel des Führungsfahrzeugs
und/oder die Geschwindigkeit des Führungsfahrzeugs verwendet.
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Bei
dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Steuereinrichtung
die Antriebseinrichtung auf der Grundlage eines Winkels steuern, der
zwischen der Linie, die sich in der Fahrrichtung des Führungsfahrzeugs
erstreckt, und der Linie ausgebildet ist, die sich in der Längsrichtung
des Führungsfahrzeugs erstreckt.
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Bei
dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Steuereinrichtung
die Antriebseinrichtung auf der Grundlage eines vorhergesagten Ergebnisses
einer Aufprallkraft und einer Zentrifugalkraft steuern, die dann
erzeugt werden, wenn eine Kollision an dem hinteren Abschnitt des
Führungsfahrzeugs sich ergibt.
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Bei
dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Aufprallkraft
auf der Grundlage von zumindest entweder der Relativgeschwindigkeit
des Führungsfahrzeugs in Bezug auf ein nahebefindliches
Objekt und/oder die Ausrichtung des Führungsfahrzeugs in
Bezug auf das nahegelegene Objekt berechnet werden, und die Zentrifugalkraft
kann auf der Grundlage von zumindest entweder der Relativgeschwindigkeit
des Führungsfahrzeugs in Bezug auf das nahegelegene Objekt,
den Lenkwinkel des Führungsfahrzeugs und/oder die Geschwindigkeit
des Führungsfahrzeugs berechnet werden.
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Bei
dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Kopfstützensteuervorrichtung
des Weiteren eine Trägheitskraftrichtungsvorhersageeinrichtung
aufweisen, die eine Richtung einer auf einen Insassen in dem Führungsfahrzeug
aufgebrachte Trägheitskraft vorhersagt, wenn eine Kollision
an dem hinteren Abschnitt des Führungsfahrzeugs auftritt.
Die Steuereinrichtung kann die Antriebseinrichtung auf der Grundlage
der Richtung der Trägheitskraft, die durch die Trägheitskraftrichtungsvorhersageeinrichtung
vorhergesagt worden ist, steuern.
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Bei
dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Steuereinrichtung
die Antriebseinrichtung so steuern, dass zumindest entweder eine Drehung
und/oder eine Bewegung der Kopfstütze so bewirkt wird,
dass die Kopfstütze sich an einer Linie, die sich in der
Richtung der auf einen Kopf des Insassen in dem Führungsfahrzeug
aufgebrachten Trägheitskraft erstreckt, befindet, wenn
eine Kollision an dem hinteren Abschnitt des Führungsfahrzeugs
auftritt.
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Bei
dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Kopfstütze
durch die Steuereinrichtung so bewegt werden, dass sie den Kopf
des Insassen in dem Führungsfahrzeug bei dem Zeitpunkt
erreicht, bei dem eine Kollision an dem hinteren Abschnitt des Führungsfahrzeugs
auftritt.
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Ein
zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine
Aktivkopfstütze. Die Aktivkopfstütze weist Folgendes
auf: einen Kopfstützenbewegungsmechanismus, der eine Kopfstütze,
die in einem Führungsfahrzeug vorgesehen ist, in einer derartigen
Weise stützt, dass zumindest entweder eine Drehung der
Kopfstütze um eine Achse der Kopfstütze, die sich
in einer Fahrzeughöhenrichtung erstreckt, und/oder eine
Bewegung der Kopfstütze in einer Fahrzeugbreitenrichtung
gestattet ist; und eine Antriebseinrichtung zum Bewirken von zumindest entweder
der Drehung und/oder der Bewegung der Kopfstütze.
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Bei
dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Aktivkopfstütze
eine Steuereinrichtung zum Steuern der Antriebseinrichtung aufweisen.
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Bei
dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Antriebseinrichtung
ein Aktuator sein.
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Bei
dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Aktivkopfstütze
des Weiteren eine Bestimmungseinrichtung aufweisen, um zu bestimmen,
ob eine Kollision zwischen einem hinteren Abschnitt des Führungsfahrzeugs
und einem nahegelegenen Objekt unvermeidbar ist. Wenn die Bestimmungseinrichtung
bestimmt, dass eine Kollision an dem hinteren Abschnitt unvermeidbar
ist, kann die Steuereinrichtung die Antriebseinrichtung steuern.
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Bei
dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der hintere Abschnitt
ein beliebiger Abschnitt des Führungsfahrzeugs hinter der
Kopfstütze sein.
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Ein
dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Kopfstützensteuerverfahren.
Das Kopfstützensteuerverfahren weist die folgenden Schritte
auf: Stützen einer Kopfstütze, die in einem Führungsfahrzeug
vorgesehen ist, in einer derartigen Weise, dass zumindest entweder
eine Drehung der Kopfstütze um eine Achse der Kopfstütze,
die sich in der Fahrzeughöhenrichtung erstreckt, und/oder
eine Bewegung der Kopfstütze in der Fahrzeugbreitenrichtung
gestattet wird; Bewirken von zumindest entweder der Drehung und/oder
der Bewegung der Kopfstütze; und Steuern von zumindest
entweder der Drehung und/oder der Bewegung der Kopfstütze.
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Die
vorstehend beschriebenen Aspekte der vorliegenden Erfindung schaffen
die Kopfstützensteuervorrichtung, das Kopfstützensteuerverfahren und
die Aktivkopfstütze, die die Kopfstütze in einer geeigneten
Weise ausgewählt auf der Grundlage der Richtung einer auf
den Kopf des Insassen aufgebrachten Trägheitskraft bewegen,
wenn eine Kollision am hinteren Ende auftritt.
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Die
vorstehend dargelegten und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile
der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachstehend dargelegten
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf
die beigefügten Zeichnungen deutlich hervor, in denen gleiche
oder entsprechende Teile durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet
sind.
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1 zeigt
einen Systemaufbau einer Kopfstützensteuervorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
eine Ansicht einer Kopfstütze unter normaler Bedingung
und eine Ansicht der Kopfstütze, die zu der Vorderseite
des Fahrzeugs. hin bewegt worden ist.
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3 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Beispiels eines Mechanismus zum
nach vorn/hinten erfolgenden Bewegen der Kopfstütze einer
Aktivkopfstütze.
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4 zeigt
eine Draufsicht auf die Kopfstütze, wobei die Art und Weise
gezeigt ist, in der die Kopfstütze durch einen Kopfstützendrehmechanismus
der Aktivkopfstütze bewegt wird.
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5 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Beispiels des Kopfstützendrehmechanismus
der Aktivkopfstütze.
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6 zeigt
eine schematische Draufsicht auf den Kopfstützendrehmechanismus
von 5.
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7 zeigt
eine Ansicht der Abweichung L einer Mittelachse eines nachfolgenden
Fahrzeugs von der Mittelachse eines Führungsfahrzeugs in
der Fahrzeugbreitenrichtung.
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8 zeigt
eine Ansicht eines Beispiels eines Verfahrens zum Vorhersagen der
Richtung einer Trägheitskraft.
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9 zeigt
eine Ansicht eines Beispiels eines Verfahrens zum Berechnen von
Sollsteuerwerten für die Position der Kopfstütze
in der Fahrzeugbreitenrichtung und der Ausrichtung der Kopfstütze.
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10 zeigt
ein Flussdiagramm der Hauptroutine, die durch eine Kopfstützensteuer-ECU
gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung ausgeführt wird.
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11A zeigt eine Ansicht des Zustands, in dem der
Kopf eines Insassen durch die Kopfstütze gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung gehalten wird.
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11B zeigt eine Ansicht eines Zustands, bei dem
der Kopf eines Insassen durch eine Kopfstütze gemäß einem
Vergleichsbeispiel gehalten wird.
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Nachstehend
ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt
eine Ansicht eines Systemaufbaus einer Kopfstützensteuervorrichtung
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung. In 1 sind die Hauptbauteile der
Kopfstützensteuervorrichtung in einer Seitenansicht eines Fahrzeugs
gezeigt. 2 zeigt eine Ansicht einer Kopfstütze 5 in
dem normalen Zustand (in der zurückversetzten Position)
und der Kopfstütze 5, die zu der Vorderseite des
Fahrzeugs hin (in der nach vorn bewegten Position) bewegt worden
ist. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Beispiels
eines Mechanismus 50 zum nach vorn/nach hinten gerichteten
Bewegen einer Kopfstütze einer Aktivkopfstütze 70. 4 zeigt
eine Draufsicht auf die Kopfstütze 5, in der die
Art und Weise gezeigt ist, in der die Kopfstütze 5 durch
einen Kopfstützendrehmechanismus 60 der Aktivkopfstütze 70 bewegt
wird. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Beispiels
des Kopfstützendrehmechanismus 60 der Aktivkopfstütze 70. 6 zeigt
eine schematische Draufsicht auf den Kopfstützendrehmechanismus 60 von 5.
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Die
Kopfstützensteuervorrichtung gemäß diesem
Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung weist eine
elektronische Steuereinheit 10 (die nachstehend als „Kopfstützensteuer-ECU 10” bezeichnet
ist) auf, die ein Hauptbauteil der Kopfstützensteuervorrichtung
ist und die den Betrieb der Aktivkopfstütze 70 steuert.
Wie andere ECUs ist die Kopfstützensteuer-ECU 10 aus
einem Mikrocomputer ausgebildet, der eine CPU, einen ROM, einen RAM
etc. aufweist, die miteinander über einen (nicht dargestellten)
Bus verbunden sind.
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Die
Aktivkopfstütze 70 weist die Kopfstütze 5,
den Mechanismus 50 zur nach vorn/nach hinten gerichteten
Bewegung der Kopfstütze (dargestellt in 3)
und den Kopfstützendrehmechanismus 60 (dargestellt
in 5) auf. Der Mechanismus 50 zur nach vorn/nach
hinten gerichteten Bewegung der Kopfstütze weist einen
Kopfstützenmotor 54 auf und der Kopfstützendrehmechanismus 60 weist
einen Kopfstützenmotor 64 auf.
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Wie
bei den üblicherweise verwendeten Kopfstützen
sitzt die Kopfstütze 50 an einem oberen Abschnitt
eines Sitzes an einer Position, die dem Kopf des Insassen entspricht,
und hält den Kopf des Insassen von hinten.
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Wie
dies in 2 dargestellt ist, stützt
der Mechanismus 50 zur nach vorn/nach hinten gerichteten
Bewegung der Kopfstütze die Kopfstütze 5 in
einer derartigen Weise, dass die Kopfstütze 5 in
der Längsrichtung des Fahrzeugs bewegbar ist. Die Bewegung
der Kopfstütze 5 in der Längsrichtung
des Fahrzeugs wird durch einen umkehrbaren Aktuator (beispielsweise
der Kopfstützenmotor 54, der entweder in der nach
vorn weisenden Richtung oder in der Rückwärtsrichtung
drehen kann) und der Steuerung der Kopfstützensteuer-ECU 10 bewirkt.
Die in 2 gezeigte Kopfstütze 5 ist
so aufgebaut, dass sie sich in der Richtung bewegt, die schräg
zu der Längsrichtung des Fahrzeugs verläuft. Alternativ
kann die Kopfstütze 5 so aufgebaut sein, dass
sie sich lediglich in der Längsrichtung des Fahrzeugs bewegt.
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Bei
einem in 3 gezeigtem Beispiel weist der
Mechanismus 50 zur nach vorn/nach hinten gerichteten Bewegung
der Kopfstütze Streben 51, ein ortsfestes Stützelement 58,
ein Paar an rechten und linken X-förmigen Armen (X-förmige
Gelenke) 52 und ein bewegliches Stützelement 56 auf.
Das ortsfeste Stützelement 58 ist an den oberen
Enden der Streben 51 befestigt. Das bewegliche Stützelement 56 ist durch
das ortsfeste Stützelement 58 über die
X-förmigen Arme 52 in einer derartigen Weise gestützt,
dass das bewegliche Stützelement 56 in der Längsrichtung
des Fahrzeugs in Bezug auf das ortsfeste Stützelement 58 beweglich
ist. Wie dies in 2 gezeigt ist, ist das bewegliche
Stützelement 56 durch ein Polsterelement bedeckt,
das direkt mit der Rückseite des Kopfes des Insassen in
Kontakt steht, wodurch die Kopfstütze 5 ausgebildet
ist. Außerdem sind die X-förmigen Arme 52 mit
einer Ausgangswelle des Kopfstützenmotors 54 über
ein (nicht gezeigtes) Getriebe so verbunden, dass sie in Übereinstimmung mit
der Betätigung des Kopfstützenmotors ausfahren und
einfahren. Somit fahren die X-förmigen Arme 52 in Übereinstimmung
mit der in Vorwärtsrichtung oder Rückwärtsrichtung
erfolgenden Drehung des Kopfstützenmotors 54 aus
oder ein, wodurch die Kopfstütze 5 in der Längsrichtung
des Fahrzeugs bewegt wird. Die Entfernung zu der Vorderseite des
Fahrzeugs hin, die von der Kopfstütze 5 durchlaufen
wird, kann in Übereinstimmung mit dem Betätigungsbetrag des
Kopfstützenmotors 54 variabel sein. Außerdem kann
die Geschwindigkeit, mit der die Kopfstütze zu der Vorderseite
des Fahrzeugs hin läuft, in Übereinstimmung mit
der Betätigungsgeschwindigkeit (anders ausgedrückt
der Drehzahl) des Kopfstützenmotors 54 variabel
sein. Der Mechanismus zur nach vorn/nach hinten erfolgenden Bewegung
der Kopfstütze ist nicht auf den Mechanismus 50 zur
nach vorn/nach hinten erfolgenden Bewegung der Kopfstütze
beschränkt, der den in 3 gezeigten
Mechanismus mit dem X-förmigen Arm verwendet. Der Mechanismus
zur nach vorn/nach hinten erfolgenden Bewegung der Kopfstütze
kann ausgeführt werden, indem ein Mechanismus mit Zahnstange
und Antriebszahnrad, ein Kugelgewindemechanismus oder dergleichen
verwendet wird.
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Der
Kopfstützendrehmechanismus 60 stützt die
Kopfstütze 5 in einer derartigen Weise, dass die Kopfstütze 5 um
ihre Achse drehbar ist, die sich in der Fahrzeughöhenrichtung
erstreckt, und/oder die Kopfstütze 5 in der Fahrzeugbreitenrichtung
beweglich ist. Das heißt, wie dies in 4 schematisch
dargestellt ist, der Kopfstützendrehmechanismus 60 stützt
die Kopfstütze 5 in einer derartigen Weise, dass
zumindest entweder die Bewegung D1 der Kopfstütze 5 entlang
der Fahrzeugbreitenrichtung und/oder die Drehung D2 der Kopfstütze 5 um
ihre Achse, die sich in der Fahrzeughöhenrichtung erstreckt
(die Richtung, die senkrecht zu der Zeichnungsebene von 4 steht),
ermöglicht wird. Die Drehachse D2 muss nicht in der Mitte
der Kopfstütze 5 in ihrer seitlichen Richtung
angeordnet sein, wie dies in 4 gezeigt
ist, und kann bei einer Position angeordnet sein, die nach rechts
oder links von der Mitte der Kopfstütze 5 in deren
seitliche Richtung versetzt ist. Außerdem muss die Drehachse
D2 sich nicht in der Fahrzeughöhenrichtung erstrecken und kann
bei einem spitzen Winkel in Bezug auf die Fahrzeughöhenrichtung
geneigt sein. Die Bewegung D1 und die Drehung D2 werden durch einen
umkehrbaren Aktuator bewirkt (beispielsweise der Kopfstützenmotor 64,
der entweder in der Vorwärtsrichtung oder in der Rückwärtsrichtung
drehen kann), der als eine Antriebsenergiequelle unter der Steuerung
der Kopfstützensteuer-ECU 10 dient.
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Der
in den 5 und 6 gezeigte Kopfstützendrehmechanismus 60 ist
mit einer Sitzlehne versehen und weist ein Antriebszahnrad 66 und
eine Zahnstange 68 auf. Die Zahnstange 68 hat
eine Bogenform und ist an den Streben 51 befestigt. Das
Antriebszahnrad 66 bildet ein Abgabezahnrad des Kopfstützenmotors 64.
Durch diesen Aufbau bewegt sich die Zahnstange 68, wobei
sie eine bogenförmige Bahn in der Praxis umsetzt, gemäß der
Vorwärtsdrehung oder Rückwärtsdrehung
des Kopfstützenmotors 64. Als ein Ergebnis werden
die Position der Kopfstütze 5 in der Fahrzeugbreitenrichtung
(die Position der Kopfstütze 5 in der Seitenrichtung
des Fahrzeugs) und die Ausrichtung der Kopfstütze 5 geändert.
Der Kopfstützendrehmechanismus ist nicht auf den Kopfstützendrehmechanismus 60 beschränkt,
der den in 5 dargestellten Mechanismus
mit Zahnstange und Antriebszahnrad verwendet. Der Kopfstützendrehmechanismus
kann durch einen anderen Mechanismus ausgeführt werden, beispielsweise
eine Kombination aus einem Gleitmechanismus und einem Drehmechanismus.
Der in den 4, 5 und 6 dargestellte
Kopfstützendrehmechanismus 60 sitzt an unteren
Endabschnitten der Streben 51 und stützt die unteren
Endabschnitte der Streben 51 in einer derartigen Weise, dass
die Streben 51 in der Drehrichtung des Antriebszahnrades 66 drehbar
sind und in der Fahrzeugbreitenrichtung beweglich sind. Jedoch ist
der Kopfstützendrehmechanismus nicht auf diesen Kopfstützendrehmechanismus 60 beschränkt.
Beispielsweise kann der Kopfstützendrehmechanismus zwischen
dem ortsfesten Stützelement 58 und den Streben 51 vorgesehen
sein und kann das ortsfeste Stützelement 58 in
einer derartigen Weise stützen, dass das ortsfeste Stützelement 58 in
der Drehrichtung des Antriebszahnrades 66 drehbar ist und
in der Fahrzeugbreitenrichtung beweglich ist. Außerdem kann
die Position der Kopfstütze 5 in der Fahrzeugbreitenrichtung
und die Ausrichtung der Kopfstütze 5 unabhängig
voneinander durch jeweilige Aktuatoren gesteuert werden.
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Unter
erneuter Bezugnahme auf 1 ist ein Kapazitätssensor 14 mit
der Kopfstützensteuer-ECU 10 verbunden. Der Kapazitätssensor 14 ist
beispielsweise in der Kopfstütze 5 eingebettet.
Der Kapazitätssensor 14 ist in einem vorbestimmten
Bereich der Kopfstütze 5 angeordnet. Der Abtastbereich
des Kapazitätssensors 14 kann so eingestellt sein,
dass er den erreichbaren Bereich der Kopfstütze 5 abdeckt. Der
erreichbare Bereich ist ein Bereich, bei dem erwartet wird, dass
die Kopfstütze 5 mit der Rückseite des
Kopfes des Insassen in Kontakt gelangt, wenn die Kopfstütze 5 die
Rückseite des Kopfes des Insassen hält. Der Kapazitätssensor 14 gibt
ein elektrisches Signal aus, das die Größe der
Kapazität (oder Kapazitanz) zwischen der Kopfstütze 5 und
dem Kopf des Insassen an einem Abschnitt anzeigt, der zu dem erreichbaren
Bereich der Kopfstütze 5 gewandt ist. Das von
dem Kapazitätssensor 14 abgegebene Signal wird
zu der Kopfstützensteuer-ECU 10 übertragen.
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Die
Kopfstützensteuer-ECU 10 ist mit einer PCS-ECU
(Zusammenstoßvorwarnsystem; pre-crash system = PCS) 40 über
einen geeigneten Bus wie beispielsweise CAN (controller area network)
verbunden. Die PCS-ECU 40 bestimmt, ob eine am hinteren
Ende stattfindende Kollision zwischen dem Führungsfahrzeug
und einem nachfolgenden Fahrzeug unvermeidbar ist.
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Ein
hinterer Radarsensor (Funksensor) 42 ist mit der PCS-ECU 40 verbunden.
Der hintere Radarsensor 42 nutzt Funkwellen (beispielsweise
Millimeterwellen), optische Wellen (beispielsweise Laserwellen)
oder Ultraschallwellen als Erfassungswellen und erfasst den Zustand
eines sich bewegenden Körpers hinter dem Führungsfahrzeug
(das Fahrzeug des zu schützenden Insassen) unter Verwendung
der Erfassungswellen. Üblicherweise ist der hintere sich bewegende
Körper hinter dem Führungsfahrzeug ein nachfolgendes
Fahrzeug, das eine Kollision an dem hinteren Ende verursachen kann.
Die nachstehend dargelegte Beschreibung basiert auf der Annahme, dass
der sich bewegende Körper hinter dem Führungsfahrzeug
ein nachfolgendes Fahrzeug ist. Der hintere Radarsensor 42 erfasst
die Information in Bezug auf die Positionsbeziehung zwischen dem
Führungsfahrzeug und dem nachfolgenden Fahrzeug, wie beispielsweise
die Relativgeschwindigkeit, der relative Abstand und die Ausrichtung
des nachfolgenden Fahrzeugs in Bezug auf das Führungsfahrzeug
bei vorbestimmten Zeitintervallen. Wenn ein Millimeterwellen-Radarsensor
als der hintere Radarsensor 42 verwendet wird, kann beispielsweise
ein Millimeterwellenradar der elektronischen Abtastart als der Millimeterwellen-Radarsensor
angewendet werden. Wenn das Millimeterwellenradar der elektronischen
Abtastart verwendet wird, wird die Relativgeschwindigkeit des nachfolgenden
Fahrzeugs in Bezug auf das Führungsfahrzeug unter Verwendung der
Doppler-Frequenz (Frequenzverschiebung) der Radiowellen erfasst,
wird der relative Abstand des nachfolgenden Fahrzeugs in Bezug auf
das Führungsfahrzeug auf Grundlage der Zeitverzögerung zwischen
der Emission einer Welle und dem Empfang einer reflektieren Welle
erfasst und wird die Ausrichtung des nachfolgenden Fahrzeugs in
Bezug auf das Führungsfahrzeug auf der Grundlage der Phasendifferenz
zwischen den Wellen, die durch eine Vielzahl von Empfangsantennen
empfangen werden, erfasst. Die Ausrichtung des nachfolgenden Fahrzeugs
in Bezug auf das Führungsfahrzeug kann als die Abweichung
L der Mittelachse des nachfolgenden Fahrzeugs von der Mittelachse
des Führungsfahrzeugs in der Fahrzeugbreitenrichtung des
Führungsfahrzeugs erfasst werden. Diese erfassten Daten
werden zu der PCS-ECU 40 in vorbestimmten Zeitintervallen
gesendet.
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Die
PCS-ECU 40 überwacht die Relativbeziehung des
Führungsfahrzeugs gegenüber dem nachfolgenden
Fahrzeug (beispielsweise die Relativgeschwindigkeit, der relative
Abstand und die Ausrichtung des Führungsfahrzeugs in Bezug
auf das nachfolgende Fahrzeug) auf der Grundlage der Information
von dem hinteren Radarsensor (Funksensor) 42, und bestimmt,
ob eine Kollision zwischen dem Führungsfahrzeug und dem
nachfolgenden Fahrzeug (anders ausgedrückt eine am hinteren
Ende stattfindende Kollision) unvermeidbar ist. Verschiedene Bestimmungsverfahren
zum Bestimmen, ob eine am vorderen Ende stattfindende Kollision
zwischen dem Führungsfahrzeug und einem nachfolgenden Fahrzeug
unvermeidbar ist, sind vorgeschlagen worden. Die Bestimmungslogik
dieser Verfahren kann angewendet werden. Wenn beispielsweise ein nachfolgendes
Fahrzeug vorhanden ist, das sich dem Führungsfahrzeug nähert,
kann, wenn die Zeit bis zur Kollision (= relativer Abstand/Relativgeschwindigkeit)
zwischen dem Führungsfahrzeug und dem nachfolgenden Fahrzeug
gleich wie oder kürzer als ein vorbestimmter Wert wird
und die Abweichung L der Mittelachse des nachfolgenden Fahrzeugs
von der Mittelachse des Führungsfahrzeugs in der Fahrzeugbreitenrichtung
des Führungsfahrzeugs gleich wie oder kleiner als ein vorbestimmter
Wert wird, die PCS-ECU 40 bestimmen, dass eine Kollision
unvermeidbar ist.
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Wenn
die PCS-ECU 40 bestimmt, dass eine Kollision unvermeidbar
ist, schaltet die PCS-ECU 40 eine Marke zur Vorhersage
einer Kollision am hinteren Ende von „ungültig
(aus)" auf „gültig (ein)" (sie setzt die Marke
zur Vorhersage einer Kollision am hinteren Ende). Die PCS-ECU 40 setzt
die Überwachung der Relativbeziehung des Führungsfahrzeugs zu
dem nachfolgenden Fahrzeug fort, nachdem die PCS-ECU 40 bestimmt
hat, dass die Kollision unvermeidbar ist. Wenn die PCS-ECU 40 bestimmt,
dass eine Kollision zwischen dem Führungsfahrzeug und dem
nachfolgenden Fahrzeug vermeidbar wird, wird die Marke zur Vorhersage
einer Kollision am hinteren Ende ausgeschaltet.
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Ein
Lenkwinkelsensor 44 und ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46 sind
mit der PCS-ECU 40 verbunden. Der Lenkwinkelsensor 44 sitzt
beispielsweise an einer Lenksäule und erfasst den Lenkwinkel Ah
des Lenkrads. Die Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren 46 sind
an den jeweiligen Rädern vorgesehen und erfassen die Fahrzeuggeschwindigkeit
Vs. Die Daten, die durch den Lenkwinkelsensor 44 und den
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 46 erfasst werden, werden
zu der PCS-ECU 40 in vorbestimmten Zeitintervallen gesendet.
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Wenn
die PCS-ECU 40 bestimmt, dass eine Kollision unvermeidbar
ist, sagt die PCS-ECU 40 die Richtung der Trägheitskraft
F, die auf den Insassen im Fahrzeug aufgebracht wird, insbesondere
auf den Kopf des Insassen zum Zeitpunkt einer Kollision am hinteren
Ende, voraus. Die Richtung der Trägheitskraft F wird auf
der Grundlage der Information vorausgesagt, die momentan empfangen
wird, und/oder auf der Grundlage der Information, die bis zu dem Augenblick
unmittelbar vor einer Kollision von dem hinteren Radarsensor 42,
dem Lenkwinkelsensor 44 etc. empfangen wird.
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8 zeigt
eine Darstellung eines Beispiels eines Verfahrens zum Vorhersagen
der Richtung der Trägheitskraft F. Die linke Ansicht zeigt
den Zustand, bei dem die PCS-ECU 40 bestimmt, dass eine
Kollision unvermeidbar ist, und die rechte Ansicht zeigt den Zustand
unmittelbar nach dem Auftreten einer Kollision. Die nachstehend
dargelegte Beschreibung berücksichtigt die Annahme, dass
der Lenkwinkel des Führungsfahrzeugs nicht null beträgt,
wie dies in der linken Ansicht gezeigt ist. Die rechte Ansicht zeigt die
Position A des Kopfes des Fahrers in dem Führungsfahrzeug
unmittelbar nach einer Kollision. Außerdem zeigt die rechte
Ansicht die Position A' des Kopfes des Insassen unmittelbar nach
einer Kollision, wenn der Lenkwinkel des Fahrzeugs unmittelbar vor
der Kollision null beträgt.
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Die
Richtung der Trägheitskraft F, die auf den Insassen in
dem Fahrzeug aufgebracht wird, insbesondere auf den Kopf des Insassen
zum Zeitpunkt einer am hinteren Ende stattfindenden Kollision, kann als
die Richtung von der Position A des Kopfes des Insassen zu der Position
A' des Kopfes des Insassen vorhergesagt oder berechnet werden. Die
Position A des Kopfes des Insassen ist die Position des Kopfes des
Insassen zu dem Zeitpunkt, bei dem die PCS-ECU 40 bestimmt,
dass eine Kollision unvermeidbar ist, und die Position A' des Kopfes
des Insassen ist die Position des Kopfes des Insassen unmittelbar
nach dem Auftreten der Kollision, wenn der Lenkwinkel des Fahrzeugs
unmittelbar vor der Kollision null beträgt. Die Richtung
der Trägheitskraft F kann durch Versuche oder durch Berechnung
zuvor abgeleitet werden, indem als Parameter die Relativgeschwindigkeit
des Führungsfahrzeugs in Bezug auf das nachfolgende Fahrzeug
(oder die Fahrzeuggeschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs),
die Ausrichtung des Führungsfahrzeugs in Bezug auf das
nachfolgende Fahrzeug (die Abweichung L in der Fahrzeugbreitenrichtung),
der Lenkwinkel Ha und die Fahrzeuggeschwindigkeit Vs verwendet werden.
Außerdem kann die Richtung der Trägheitskraft
F in einem Speicher gespeichert werden. Wenn die Richtung der Trägheitskraft
F in dem Speicher gespeichert worden ist, kann die PCS-ECU 40 die
Richtung der Trägheitskraft entsprechend jedem der Parameter,
die durch die Sensoren 42 und 44 erfasst werden, lesen.
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Alternativ
kann, wie dies in der rechten Ansicht von 8 dargestellt
ist, die Richtung der auf den Insassen im Fahrzeug aufgebrachten
Trägheitskraft F zum Zeitpunkt einer Kollision in einfacher
Weise als die Richtung vorhergesagt oder berechnet werden, die dem
Winkel es entspricht, der zwischen der Richtung, in der das Führungsfahrzeug
fährt, und der Längsachse des Fahrzeugs ausgebildet
ist. Der Winkel es kann gemäß der Formel θs
= Ha/η berechnet werden. In dieser Formel ist η das
Gesamtübersetzungsverhältnis des Fahrzeugs (das
Verhältnis des Lenkwinkels Ha gegenüber dem gelenkten
Winkel des Rades).
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Alternativ
kann, wie dies in der rechten Ansicht von 8 gezeigt
ist, die Richtung der auf den Insassen im Fahrzeug aufgebrachten
Trägheitskraft F zum Zeitpunkt einer am hinteren Ende stattfindenden
Kollision als die resultierende Kraft der Aufprallkraft F1, die
zum Zeitpunkt einer am hinteren Ende stattfindenden Kollision aufgebracht
wird, und der Zentrifugalkraft F2 vorhergesagt oder berechnet werden.
Die Aufprallkraft F1 kann berechnet werden, indem die Relativgeschwindigkeit
des Führungsfahrzeugs in Bezug auf das nachfolgende Fahrzeug (oder
die Fahrzeuggeschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs) und die
Ausrichtung des Führungsfahrzeugs in Bezug auf das nachfolgende
Fahrzeug als Parameter verwendet werden. Die Zentrifugalkraft F2
kann berechnet werden, indem die Relativgeschwindigkeit des Führungsfahrzeugs
in Bezug auf das nachfolgende Fahrzeug (oder die Fahrzeuggeschwindigkeit
des nachfolgenden Fahrzeugs), der Lenkwinkel Ha und die Fahrzeuggeschwindigkeit
Vs des Führungsfahrzeugs als Parameter verwendet werden.
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Nachdem
die PCS-ECU 40 die Richtung der Trägheitskraft
F, die auf den Insassen im Fahrzeug zum Zeitpunkt einer am hinteren
Ende stattfindenden Kollision aufgebracht wird, in der vorstehend
beschriebenen Weise vorhergesagt hat, berechnet die PCS-ECU 40 die
Sollsteuerwerte für die Position der Kopfstütze 5 in
der Fahrzeugbreitenrichtung und die Ausrichtung der Kopfstütze 5 auf
der Grundlage des Ergebnisses der Vorhersage.
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9 zeigt
eine Darstellung eines Beispiels eines Verfahrens zum Berechnen
des Sollsteuerwerts für die Position der Kopfstütze
in der Fahrzeugbreitenrichtung und die Ausrichtung der Kopfstütze. In 9 ist
die Kopfstütze 5 in dem normalen Zustand durch
die Strichpunktlinie dargestellt, und die Kopfstütze 5,
deren Position in der Fahrzeugbreitenrichtung und deren Ausrichtung
geändert worden sind, ist durch die durchgehende Linie
gezeigt.
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Die
Sollsteuerwerte für die Position der Kopfstütze 5 in
der Fahrzeugbreitenrichtung und die Ausrichtung der Kopfstütze 5 werden
auf Werte festgelegt, bei denen der Kopf des Insassen gehalten wird und
am wirksamsten geschützt wird, wenn der Kopf des Insassen
sich in der vorhergesagten Richtung bewegt, in der die Trägheitskraft
F aufgebracht wird. Beispielsweise ist, wie dies in 9 gezeigt
ist, der Sollsteuerwert für die Position der Kopfstütze 5 in
der Fahrzeugbreitenrichtung der Bewegungsbetrag β der Kopfstütze 5 aus
der normalen Position der Kopfstütze 5 in der
Fahrzeugbreitenrichtung (der Betrag einer nach rechts gerichteten
Bewegung ist durch einen positiven Wert gezeigt). In diesem Fall
kann der Sollsteuerwert β in einer derartigen Weise festgelegt
werden, dass die Mittelposition O der Kopfstütze 5 in
ihrer seitlichen Richtung sich an einer Linie befindet, die sich
in der vorhergesagten Richtung erstreckt, in der die Trägheitskraft
aufgebracht wird. Außerdem kann der Sollsteuerwert für
die Ausrichtung der Kopfstütze 5 der Winkel α sein,
um den die Ausrichtung der Kopfstütze 5 aus der
normalen Ausrichtung heraus geändert wird. In diesem Fall
kann der Sollsteuerwert α (ein Betrag einer Änderung
in der Richtung des Gegenuhrzeigersinns ist durch einen positiven Wert
gezeigt) so festgelegt werden, dass er dem Winkel θ (der
Betrag der Änderung in der Richtung des Gegenuhrzeigersinns
ist durch einen positiven Wert gezeigt) zwischen der vorhergesagten
Richtung der Trägheitskraft F und der Längsachse
des Fahrzeugs entspricht. Wie in dem Fall des in 5 gezeigten
Kopfstützendrehmechanismus 60 kann in dem Fall,
bei dem die Position der Kopfstütze 5 in der Fahrzeugbreitenrichtung
und die Ausrichtung der Kopfstütze 5 nicht unabhängig
voneinander gesteuert werden können, eine Priorität
entweder der Position der Kopfstütze 5 in der
Fahrzeugbreitenrichtung oder der Ausrichtung der Kopfstütze 5 verliehen
werden, wenn die Sollsteuerwerte festgelegt werden.
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Nachdem
die PCS-ECU 40 die Sollsteuerwerte für die Position
der Kopfstütze 5 in der Fahrzeugbreitenrichtung
und die Ausrichtung der Kopfstütze 5 in der vorstehend
beschriebenen Weise berechnet hat, werden die berechneten Sollsteuerwerte zu
der Kopfstützensteuer-ECU 10 geliefert. Die Kopfstützensteuer-ECU 10 steuert
den Drehwinkel des Kopfstützenmotors 64 des Kopfstützendrehmechanismus 60 auf der
Grundlage der Sollsteuerwerte. Somit werden die Position der Kopfstütze 5 in
der Fahrzeugbreitenrichtung und die Ausrichtung der Kopfstütze 5,
die den Sollsteuerwerten entsprechen, erzielt.
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10 zeigt
ein Flussdiagramm der Hauptroutine, die durch die Kopfstützensteuer-ECU 10 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt
wird. Die in 10 gezeigte Routine kann unter
vorbestimmten Zeitintervallen während einer Zeitspanne
ausgeführt werden, die beginnt, wenn ein Zündschalter
des Fahrzeugs eingeschaltet ist, und bis zu dem Zeitpunkt läuft,
bei dem der Zündschalter ausgeschaltet wird.
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Bei
dem Schritt S100 bestimmt die Kopfstützensteuer-ECU 10,
ob die Marke zur Vorhersage einer Kollision am hinteren Ende eingeschaltet
ist. Wenn die PCS-ECU 40 bestimmt, dass eine hohe Wahrscheinlichkeit
dahingehend besteht, dass eine Kollision zwischen dem Führungsfahrzeug
und dem nachfolgenden Fahrzeug auftreten wird, wird die Marke zur
Vorhersage einer Kollision am hinteren Ende gesetzt (eingeschaltet),
wie dies vorstehend beschrieben ist. Wenn bestimmt worden ist, dass
die Marke zur Vorhersage einer Kollision am hinteren Ende eingeschaltet
ist, führt die Kopfstützensteuer-ECU 10 den
Schritt S102 aus. Wenn andererseits bestimmt worden ist, dass die
Marke zur Vorhersage einer Kollision am hinteren Ende ausgeschaltet
ist, beendet die Kopfstützensteuer-ECU 10 die
Routine in dem gegenwärtigen Zyklus.
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Bei
dem Schritt S102 empfängt die Kopfstützensteuer-ECU 10 von
der PCS-ECU 40 Signale, die die Sollsteuerwerte für
die Position der Kopfstütze 5 in der Fahrzeugbreitenrichtung
und die Ausrichtung der Kopfstütze 5 anzeigen.
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Bei
dem Schritt S104 steuert die Kopfstützensteuer-ECU 10 den
Kopfstützenmotor 64 des Kopfstützendrehmechanismus 60 auf
der Grundlage der Sollsteuerwerte, die bei dem Schritt S102 erhalten
worden sind. Somit werden die Position der Kopfstütze 5 in
der Fahrzeugbreitenrichtung und die Ausrichtung der Kopfstütze 5,
die den Sollsteuerwerten entsprechen, erzielt.
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Bei
dem Schritt S106 betätigt die Kopfstützensteuer-ECU 10 den
Kopfstützenmotor 54, um die Vorwärtsbewegung
der Kopfstütze 5 zu starten (die Vorwärtsbewegungssteuerung
zu starten). Das heißt, wenn die Marke zur Vorhersage einer
Kollision am hinteren Ende eingeschaltet ist, lässt die
Kopfstützensteuer-ECU 10 den Kopfstützenmotor 54 in der
Vorwärtsrichtung drehen. Mit demgemäß beginnt die
Kopfstütze 5 mit der Bewegung aus der zurückversetzten
Position (der in 2 gezeigte normale Zustand)
zu der nach vorn bewegten Position (der in 2 gezeigte
betätigte Zustand oder Betriebszustand).
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Bei
dem Schritt S108 überwacht während der Vorwärtsbewegungssteuerung
die Kopfstützensteuer-ECU 10 ein Signal von dem
Kapazitätssensor 14 und bestimmt, ob der Kopf
des Insassen durch den Kapazitätssensor 14 erfasst
wird. Anders ausgedrückt bestimmt die Kopfstützensteuer-ECU 10,
ob die Kopfstütze 5 die geeignete Relativposition
in Bezug auf den Kopf des Insassen erreicht hat. Die Kopfstützensteuer-ECU 10 kann
bestimmen, ob der Kopf durch den Kapazitätssensor 14 erfasst
worden ist, beispielsweise auf der Grundlage, ob der Kapazitätsbetrag
des Kapazitätssensors 14 gleich wie oder größer
als ein vorbestimmter Wert ist, der der Position entspricht, die
unmittelbar vor einem Kontakt der Kopfstütze 5 mit
dem Kopf des Insassen erreicht wird. Bei dieser Bestimmung kann
entweder die absolute Kapazität oder die relative Kapazität verwendet
werden. Wenn beispielsweise der Kapazitätszählwert
N des Kapazitätssensors 14 einen vorbestimmten
Wert überschreitet, kann die Kopfstützensteuer-ECU 10 bestimmen,
dass die Kopfstütze 5 die geeignete Position in
Bezug auf den Kopf des Insassen erreicht hat. Mit dem Kapazitätszählwert
N ist das Verhältnis des Abgabewertes C0 von
dem Kapazitätssensor 14 zu der vorbestimmten Referenzkapazität
Cs gemeint. Alternativ wird die Änderungsrate der Kapazität
B (B = dN/dt) auf der Grundlage des Signals von dem Kapazitätssensor 14 berechnet. Wenn
die Änderungsrate B einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet,
kann die Kopfstützensteuer-ECU 10 bestimmen, dass
die Kopfstütze 5 die geeignete Position in Bezug
auf den Kopf des Insassen erreicht hat. Anstelle des oder zusätzlich
zu dem Kapazitätssensor 14 kann ein Berührungssensor
vorgesehen sein, der den Kontakt zwischen der Kopfstütze 5 und
den Kopf des Insassen erfasst. Wenn ein Kontakt zwischen der Kopfstütze 5 und
dem Kopf des Insassen erfasst wird, kann die Kopfstützensteuer-ECU 10 bestimmen,
dass die Kopfstütze 5 die geeignete Position in
Bezug auf den Kopf des Insassen erreicht hat. Wenn die Kopfstützensteuer-ECU 10 bei dem
Schritt S108 bestimmt, dass die Kopfstütze 5 die geeignete
Position in Bezug auf den Kopf des Insassen erreicht hat, führt
die Kopfstützensteuer-ECU 10 den Schritt S110
aus. Wenn die Kopfstützensteuer-ECU 10 bei dem
Schritt S108 nicht bestimmt, dass die Kopfstütze 5 die
geeignete Position in Bezug auf den Kopf des Insassen erreicht hat,
führt die Kopfstützensteuer-ECU 10 periodisch
den Schritt S108 aus.
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Bei
dem Schritt S110 hält die Kopfstützensteuer-ECU 10 den
Kopfstützenmotor 54 an, um die Vorwärtsbewegung
der Kopfstütze 5 zu beenden. Anders ausgedrückt
beendet die Kopfstützensteuer-ECU 10 die Bewegung
der Kopfstütze 5 zu der nach vorn bewegten Position
(der betätigte Zustand in 2). Die
Vorwärtsbewegungssteuerung wird spätestens zu
dem Zeitpunkt einer Kollision vollendet.
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11A zeigt eine Ansicht des Zustands, bei dem die
Position der Kopfstütze 5 in der Fahrzeugbreitenrichtung
und die Ausrichtung der Kopfstütze 5 gesteuert
worden sind. In diesem Zustand hat die Kopfstützensteuer-ECU 11 das
Ausführen des Schrittes S110 in 10 beendet. 11B zeigt eine Ansicht des Zustands, bei dem weder
die Position der Kopfstütze 5 in der Fahrzeugbreitenrichtung noch
die Ausrichtung der Kopfstütze 5 gesteuert worden
sind.
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In
dem Fall, bei dem weder die Position der Kopfstütze 5 in
der Fahrzeugbreitenrichtung noch die Ausrichtung der Kopfstütze 5 gesteuert
werden, anders ausgedrückt in dem Fall, bei dem lediglich
die Vorwärtsbewegungssteuerung über die Kopfstütze 5 ausgeführt
wird, besteht, wenn die Trägheitskraft F auf den Kopf des
Insassen in einer Richtung von hinten aufgebracht wird, die schräg
zu der Längsrichtung des Fahrzeugs ist, eine Wahrscheinlichkeit
dahingehend, dass der Kopf des Insassen nicht in geeigneter Weise
durch die Kopfstütze gehalten wird, da die Kopfstütze
nicht in der Bewegungsrichtung der Kopfstütze vorhanden
ist oder lediglich der Endabschnitt der Kopfstütze 5 in
der Breitenrichtung der Kopfstütze in der Bewegungsrichtung
der Kopfstütze vorhanden ist.
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Im
Gegensatz dazu sagt gemäß vorstehend beschriebenem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die PCS-ECU 40 die
Richtung der Trägheitskraft F, die auf den Kopf des Insassen
aufgebracht wird, vorher, und die Position der Kopfstütze 5 in
der Fahrzeugbreitenrichtung und die Ausrichtung der Kopfstütze 5 werden
auf der Grundlage des Ergebnisses der Vorhersage gesteuert. Daher
ist es selbst dann, wenn die Richtung der auf den Kopf des Insassen
aufgebrachten Trägheitskraft F sich ändert, stets
möglich, den Kopf des Insassen mit einer hohen Zuverlässigkeit
zu halten, wenn eine Kollision am hinteren Ende auftritt. Ein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist vorstehend detailliert beschrieben.
Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf das vorstehend beschriebene
Ausführungsbeispiel beschränkt. Verschiedene Abwandlungen
und Änderungen können bei dem vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gemacht
werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
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Beispielsweise
werden bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sowohl die Position der Kopfstütze 5 in der
Fahrzeugbreitenrichtung als auch die Ausrichtung der Kopfstütze 5 gesteuert.
Alternativ kann entweder die Position der Kopfstütze 5 in
der Fahrzeugbreitenrichtung oder die Ausrichtung der Kopfstütze 5 gesteuert
werden.
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Außerdem
kann die Position der Kopfstütze 5 in der Fahrzeugbreitenrichtung
und/oder die Ausrichtung der Kopfstütze 5 in einer
Vielzahl an Stufen (mit hoher Auflösung) oder in weniger
Stufen (mit einer geringeren Auflösung) gesteuert werden.
In einigen Fällen wird die Richtung der auf den Kopf des
Insassen aufgebrachten Trägheitskraft F relativ grob vorhergesagt,
beispielsweise wird vorhergesagt, ob die Trägheitskraft
F in einer schräg nach hinten weisenden rechten Richtung
oder in der schräg nach hinten weisenden linken Richtung
aufgebracht wird. In einem derartigen Fall können die Sollsteuerwerte (α, β)
beide auf positive vorbestimmte Werte festgelegt werden, wenn die
Trägheitskraft auf den Kopf des Insassen in der schräg
nach hinten weisenden rechten Richtung aufgebracht wird. Andererseits können,
wenn die Trägheitskraft auf den Kopf des Insassen in der
schräg nach hinten weisenden linken Richtung aufgebracht
wird, beide Sollsteuerwerte (α, β) jeweils auf
negative vorbestimmte Werte festgelegt werden.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung sagt die PCS-ECU 40 die Richtung der auf den
Kopf des Insassen aufgebrachten Trägheitskraft F vorher
und setzt die Sollsteuerwerte fest. Alternativ kann die Kopfstützensteuer-ECU 10 die
Richtung der auf den Kopf des Insassen aufgebrachten Trägheitskraft
F vorhersagen oder die Sollsteuerwerte festlegen. Des Weiteren kann
alternativ eine andere ECU die Richtung der auf den Kopf des Insassen
aufgebrachten Trägheitskraft F vorhersagen oder die Sollsteuerwerte
festlegen.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung werden zunächst die Position der Kopfstütze 5 in
der Fahrzeugbreitenrichtung und die Ausrichtung der Kopfstütze 5 gesteuert
und wird dann die Vorwärtsbewegungssteuerung über
die Kopfstütze 5 ausgeführt. Alternativ
können diese Steuerungen parallel (gleichzeitig) ausgeführt
werden.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung werden unter der Annahme, dass die Mittelposition (oder
die baryzentrische Position) des Kopfes des Insassen in der seitlichen
Richtung des Kopfes des Insassen der Mittelposition der Kopfstütze 5 in
der seitlichen Richtung der Kopfstütze 5 entspricht,
die Sollsteuerwerte (α, β) festgelegt, indem die
normale Position der Kopfstütze 5 als die Referenzposition
verwendet wird. Alternativ können, wenn die Position des
Kopfes des Insassen beispielsweise durch eine im Fahrzeug installierte
Kamera erfasst oder vorhergesagt werden kann, die Sollsteuerwerte
(α, β) auf der Grundlage der erfassten Position
des Kopfes des Insassen festgelegt werden.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung erfasst der hintere Radarsensor (Funksensor) 42 den
Bereich hinter dem Fahrzeug. Alternativ kann anstelle des oder zusätzlich
zu dem Erlangen der Information unter Verwendung des hinteren Radarsensors 42 die
Information in Bezug auf die Positionsbeziehung zwischen dem Führungsfahrzeug
und einem anderen Fahrzeug von dem anderen Fahrzeug über
eine von Fahrzeug zu Fahrzeug stattfindende Kommunikation erlangt
werden. Alternativ können die Relativgeschwindigkeit, der
relative Abstand und die Ausrichtung des Führungsfahrzeugs
in Bezug auf ein nachfolgendes Fahrzeug auf der Grundlage der Bilderkennungsinformation
von einer Stereo-Kamera erfasst werden, die das Bild des Bereiches
hinter dem Fahrzeug einfängt. Dann kann bestimmt werden,
ob eine Kollision zwischen dem Führungsfahrzeug und dem
nachfolgenden Fahrzeug unvermeidbar ist. Außerdem muss
die Bestimmung nicht eine Bestimmung dahingehend sein, ob eine Kollision
unvermeidbar oder vermeidbar ist. Anstelle einer Bestimmung, ob
eine Kollision unvermeidbar oder vermeidbar ist, kann die Wahrscheinlichkeit
einer Kollision bestimmt werden.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung ist lediglich die Steuerung betreffend den Sitz des Fahrers
beschrieben. Jedoch ist der Sitz, bei dem die vorliegende Erfindung
angewendet wird, nicht auf den Sitz des Fahrers beschränkt.
Die vorliegende Erfindung kann auf andere Sitze (die Sitze für
andere Insassen außer dem Fahrersitz) angewendet werden.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann
die Richtung der auf den Insassen aufgebrachten Trägheitskraft
F, insbesondere die auf den Kopf des Insassen aufgebrachten Trägheitskraft,
zum Zeitpunkt einer am hinteren Ende stattfindenden Kollision auf
der Grundlage der Abgabewerte von anderen Sensoren vorhergesagt
werden, wie beispielsweise ein Beschleunigungssensor und ein Gierratensensor.
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Während
die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf ein Ausführungsbeispiel
von ihr beschrieben ist, sollte verständlich sein, dass
die vorliegende Erfindung nicht auf die beispielartigen Aufbauarten
des Ausführungsbeispiels beschränkt ist. Im Gegensatz
dazu soll die vorliegende Erfindung verschiedene Abwandlungen und
gleichwertige Aufbauarten abdecken. Außerdem sind, während
verschiedene Elemente des Ausführungsbeispiels in verschiedenen
Kombinationen und Aufbauarten gezeigt sind, die als Beispiel anzusehen
sind, andere Kombinationen und Aufbauarten inklusive mehrer, weniger Elemente
oder lediglich ein einzelnes Element ebenfalls vom Umfang der Erfindung
erfasst.
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Die
Kopfstützensteuervorrichtung weist Folgendes auf: einen
Kopfstützenbewegungsmechanismus 60, der eine Kopfstütze 5 in
einer derartigen Weise stützt, dass zumindest entweder
eine Drehung der Kopfstütze um eine Achse der Kopfstütze,
die sich in der Fahrzeughöhenrichtung erstreckt, und/oder
eine Bewegung der Kopfstütze in der Fahrzeugbreitenrichtung
gestattet ist; eine Antriebseinrichtung 64 zum Bewirken
von zumindest entweder der Drehung und/oder der Bewegung der Kopfstütze; und
eine Steuereinrichtung 10 zum Steuern der Antriebseinrichtung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2003-191778 [0002]
- - JP 2003-191778 A [0002, 0002, 0003]